符号扩展，零扩展与符号缩减-程序员宅基地

高级程序设计语言允许程序员使用包含不同大小整数的对象表达式。那么，当一个表达式的两个操作数大小不同时，有些语言会报错，有些语言则会自动将操作数转换成一个统一的格式。这种转换是有代价的，因此如果你不希望编译器在你不知情的情况下自动加入各种转换到原本非常完美的代码中，你就需要掌握编译器如何处理这些表达式。

1. 符号位扩展，零扩展，符号位缩减

1.1 符号位扩展

从某个位数符号扩展到一个更大的位数很简单，只需要将符号位复制到新格式新增的高端各位即可，例如为了将一个8位数符号扩展到16位，只需将8位数的最高位（符号位）复制到16位数的第9 .. 16位即可。而将一个16位数符号扩展到一个双字，只需要将最高位（符号位）复制到双字的第17 .. 32位即可。

以-64为例，其8位的二进制补码（1100 0000）表示成十六进制是0xC0，而等效的16位二进制补码（1111 1111 1100 0000）表示成十六进制是0xFFC0，很显然，位模式不一样。再看数+64，其8位二进制补码（0100 0000）和16位二进制补码（0000 0000 0100 0000）表示，分别是0x40与0x0040。事实是，扩展负数的大小与扩展非负数的大小是完全不同的。

处理不同长度的有符号数时，我们必须使用符号扩展。例如，将一个字节量与一个字量相加时，在相加之前，必须将字节量符号扩展到16位，其他运算可能需要符号扩展到32位。以下是符号扩展举例：

8位	16位	32位	二进制补码表示
0x80	0xFF80	0xFFFF_FF80	11_1111_1111_1111_1111_1111_1000_0000
0x28	0x0028	0x0000_0028	00_0000_0000_0000_0000_0000_0010_1000
0x9A	0xFF9A	0xFFFF_FF9A	11_1111_1111_1111_1111_1111_1001_1010
0x7F	0x007F	0x0000_007F	00_0000_0000_0000_0000_0000_0111_1111
n/a	0x1020	0x0000_1020	00_0000_0000_0000_0001_0000_0010_0000
n/a	0x8086	0xFFFF_8086	11_1111_1111_1111_1000_0000_1000_0110

1.2 零扩展

处理无符号二进制数的时候，可以使用零扩展（zero extension）将小位数的无符号数扩展到大位数的无符号数。零扩展非常简单，只需要用零来填充大位数操作数的高端各个字节即可。以下是零扩展举例：

8位	16位	32位	二进制补码表示
0x80	0x0080	0x0000_0080	00_0000_0000_0000_0000_0000_1000_0000
0x28	0x0028	0x0000_0028	00_0000_0000_0000_0000_0000_0010_1000
0x9A	0x009A	0x0000_009A	00_0000_0000_0000_0000_0000_1001_1010
0x7F	0x007F	0x0000_007F	00_0000_0000_0000_0000_0000_0111_1111
n/a	0x1020	0x0000_1020	00_0000_0000_0000_0001_0000_0010_0000
n/a	0x8086	0x0000_8086	00_0000_0000_0000_1000_0000_1000_0110

符号扩展和零扩展，有一点需要明确的是，它们是需要付出代价的。将一个小整型赋值给一个大整型，可能会比在同样大小的整型变量间传输数据，需要更多的机器指令（执行时间更长）。因此，在一个数学表达式或者一条赋值语句中，小心地混合使用不同大小的变量。

1.3 符号位缩减

符号缩减，将一个某位数转换为值相同但位数变小的数。符号扩展永远不会失败，使用符号扩展，一个m位有符号数永远可以转换为一个n位数（n>m）。不幸的是，在m < n的情况下，一个n位数不是总能转换为m位数。例如-448的16位十六进制表示是0xFE40，而这个数对于8位来说太大了，我们无法将其符号缩减到8位。

将一个数正确地符号缩减，必须检查需要丢弃的高端字节。首先，这些高端字节必须是全零或oxFF，如果它们包含其他值，我们就无法对这个数进行符号缩减。其次，最终结果的最高位必须与被丢弃的所有位一致。以下是一些从16位数转换到8位数的例子：

16位	16位二进制补码表示	8位	8位二进制补码表示
0xFF80	11_1111_1000_0000	0x80	00_0000
0x0040	00_0000_0100_0000	0x40	00_0000
0xFE40	11_1110_0100_0000	n/a	n/a
0x0100	00_0001_0000_0000	n/a	n/a

2. 短数据类型扩展为长数据类型

2.1 扩展的短数据类型为有符号数

进行符号扩展，即短数据类型的符号位填充到长数据类型的高字节位（即比短数据类型多出的那一部分），保证扩展后的数值大小不变，例子如下：

char x = 10001001b；
short y = x；    /*将有符号数x符号扩展到16位，y值为11111111 10001001b*/

char m = 00001001b；
short n = m；    /*将有符号数m符号扩展到16位，n值为00000000 00001001b*/

2.2 扩展的短数据类型为无符号数

进行零扩展，即用零来填充短数据类型的高字节位

unsigned char x = 10001001b; 
short y = x;          /*y值为00000000 10001001b*/


unsigned char m = 00001001b; 
short n = m;          /*n值为00000000 00001001b*/

3. 长数据类型缩减为短数据类型

如果长数据类型的高位字节全为1或全为0，则会直接截取低字节赋给短数据类型；如果长数据类型的高字节不全为1或不全为0，则会发生错误。

4. 同一长度数据类型中，有符号数与无符号数相互转换

直接将内存中的数据赋给要转化的类型，数值大小则会发生变化。另外，短类型扩展为长类型时，短类型与长类型分属有符号数与无符号数时，则先按规则一进行类型的扩展，再按本规则直接将内存中的数值原封不动的赋给对方。以下是有符号数与无符号数之间的转换：

有符号数的转换

这里写图片描述

无符号数的转换

这里写图片描述

5. 参考文章

http://blog.sina.com.cn/s/blog_7880b6e30100vo06.html

本文链接：https://blog.csdn.net/yjk13703623757/article/details/78084491

原作者删帖不实内容删帖广告或垃圾文章投诉

智能推荐

使用nginx解决浏览器跨域问题_nginx不停的xhr-程序员宅基地

文章浏览阅读1k次。通过使用ajax方法跨域请求是浏览器所不允许的，浏览器出于安全考虑是禁止的。警告信息如下：不过jQuery对跨域问题也有解决方案，使用jsonp的方式解决，方法如下：$.ajax({ async:false, url: 'http://www.mysite.com/demo.do', // 跨域URL ty..._nginx不停的xhr

在 Oracle 中配置 extproc 以访问 ST_Geometry-程序员宅基地

文章浏览阅读2k次。关于在 Oracle 中配置 extproc 以访问 ST_Geometry，也就是我们所说的使用空间SQL 的方法，官方文档链接如下。http://desktop.arcgis.com/zh-cn/arcmap/latest/manage-data/gdbs-in-oracle/configure-oracle-extproc.htm其实简单总结一下，主要就分为以下几个步骤。..._extproc

Linux C++ gbk转为utf-8_linux c++ gbk->utf8-程序员宅基地

文章浏览阅读1.5w次。linux下没有上面的两个函数，需要使用函数 mbstowcs和wcstombsmbstowcs将多字节编码转换为宽字节编码wcstombs将宽字节编码转换为多字节编码这两个函数，转换过程中受到系统编码类型的影响，需要通过设置来设定转换前和转换后的编码类型。通过函数setlocale进行系统编码的设置。linux下输入命名locale -a查看系统支持的编码_linux c++ gbk->utf8

IMP-00009: 导出文件异常结束-程序员宅基地

文章浏览阅读750次。今天准备从生产库向测试库进行数据导入，结果在imp导入的时候遇到“ IMP-00009:导出文件异常结束” 错误，google一下，发现可能有如下原因导致imp的数据太大，没有写buffer和commit两个数据库字符集不同从低版本exp的dmp文件，向高版本imp导出的dmp文件出错传输dmp文件时，文件损坏解决办法：imp时指定..._imp-00009导出文件异常结束

python程序员需要深入掌握的技能_Python用数据说明程序员需要掌握的技能-程序员宅基地

文章浏览阅读143次。当下是一个大数据的时代，各个行业都离不开数据的支持。因此，网络爬虫就应运而生。网络爬虫当下最为火热的是Python，Python开发爬虫相对简单，而且功能库相当完善，力压众多开发语言。本次教程我们爬取前程无忧的招聘信息来分析Python程序员需要掌握那些编程技术。首先在谷歌浏览器打开前程无忧的首页，按F12打开浏览器的开发者工具。浏览器开发者工具是用于捕捉网站的请求信息，通过分析请求信息可以了解请..._初级python程序员能力要求

Spring @Service生成bean名称的规则（当类的名字是以两个或以上的大写字母开头的话，bean的名字会与类名保持一致）_@service beanname-程序员宅基地

文章浏览阅读7.6k次，点赞2次，收藏6次。@Service标注的bean，类名：ABDemoService查看源码后发现，原来是经过一个特殊处理：当类的名字是以两个或以上的大写字母开头的话，bean的名字会与类名保持一致public class AnnotationBeanNameGenerator implements BeanNameGenerator { private static final String C..._@service beanname

随便推点

二叉树的各种创建方法_二叉树的建立-程序员宅基地

文章浏览阅读6.9w次，点赞73次，收藏463次。1.前序创建#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#include<iostream>#include<stack>#include<queue>using namespace std;typed_二叉树的建立

解决asp.net导出excel时中文文件名乱码_asp.net utf8 导出中文字符乱码-程序员宅基地

文章浏览阅读7.1k次。在Asp.net上使用Excel导出功能，如果文件名出现中文，便会以乱码视之。解决方法： fileName = HttpUtility.UrlEncode(fileName, System.Text.Encoding.UTF8);_asp.net utf8 导出中文字符乱码

笔记-编译原理-实验一-词法分析器设计_对pl/0作以下修改扩充。增加单词-程序员宅基地

文章浏览阅读2.1k次，点赞4次，收藏23次。第一次实验词法分析实验报告设计思想词法分析的主要任务是根据文法的词汇表以及对应约定的编码进行一定的识别，找出文件中所有的合法的单词，并给出一定的信息作为最后的结果，用于后续语法分析程序的使用；本实验针对 PL/0 语言的文法、词汇表编写一个词法分析程序，对于每个单词根据词汇表输出： (单词种类, 单词的值) 二元对。词汇表：种别编码单词符号助记符0beginb..._对pl/0作以下修改扩充。增加单词

android adb shell 权限,android adb shell权限被拒绝-程序员宅基地

文章浏览阅读773次。我在使用adb.exe时遇到了麻烦.我想使用与bash相同的adb.exe shell提示符,所以我决定更改默认的bash二进制文件(当然二进制文件是交叉编译的,一切都很完美)更改bash二进制文件遵循以下顺序> adb remount> adb push bash / system / bin /> adb shell> cd / system / bin> chm..._adb shell mv 权限

投影仪-相机标定_相机-投影仪标定-程序员宅基地

文章浏览阅读6.8k次，点赞12次，收藏125次。1. 单目相机标定引言相机标定已经研究多年，标定的算法可以分为基于摄影测量的标定和自标定。其中，应用最为广泛的还是张正友标定法。这是一种简单灵活、高鲁棒性、低成本的相机标定算法。仅需要一台相机和一块平面标定板构建相机标定系统，在标定过程中，相机拍摄多个角度下（至少两个角度，推荐10~20个角度）的标定板图像（相机和标定板都可以移动），即可对相机的内外参数进行标定。下面介绍张氏标定法（以下也这么称呼）的原理。原理相机模型和单应矩阵相机标定，就是对相机的内外参数进行计算的过程，从而得到物体到图像的投影_相机-投影仪标定

Wayland架构、渲染、硬件支持-程序员宅基地

文章浏览阅读2.2k次。文章目录Wayland 架构Wayland 渲染Wayland的硬件支持简述：　翻译一篇关于和 wayland 有关的技术文章, 其英文标题为Wayland Architecture .Wayland 架构若是想要更好的理解 Wayland 架构及其与 X (X11 or X Window System) 结构；一种很好的方法是将事件从输入设备就开始跟踪, 查看期间所有的屏幕上出现的变化。这就是我们现在对 X 的理解。内核是从一个输入设备中获取一个事件，并通过 evdev 输入_wayland